耿健++向志宇++韓建鑫++趙寶凱
摘要:隨著抗菌藥物在臨床預(yù)防與治療中的廣泛、長期使用,抗菌藥物的預(yù)防和治療效果下降問題日益嚴(yán)重。中藥因其特殊的抗菌機(jī)制且不易產(chǎn)生耐藥性等特點(diǎn)而受到廣泛關(guān)注。楊樹花作為傳統(tǒng)中藥,在我國分布廣泛,具有解熱、鎮(zhèn)痛、抗炎、抗菌等作用。楊樹花可通過影響細(xì)菌能量合成、改變細(xì)胞完整性和提高機(jī)體免疫力方面發(fā)揮抗菌作用,就楊樹花的抗菌作用及機(jī)制的研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述。
關(guān)鍵詞:楊樹花;細(xì)菌;抗菌;作用機(jī)制
中圖分類號(hào):S853.72 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1007-273X(2017)01-0013-02
近年來,隨著對(duì)抗菌藥物研究的不斷深入,人們逐漸意識(shí)到化學(xué)藥物的過度使用帶來了諸多問題,抗生素長期使用及不合理使用將導(dǎo)致細(xì)菌的耐藥性問題加劇,藥物殘留問題和食品安全問題也受到越來越多的關(guān)注。因此有必要開發(fā)和利用純天然中藥來解決這一問題[1]。楊樹花為楊柳科植物毛白楊(Populus tomentosa Carr)、加拿大楊(Populus canadensis Moench)或同屬數(shù)種植物的干燥雄花[2],主要藥用成分為黃酮類化合物和酚苷類化合物[3]。近年來國內(nèi)外學(xué)者對(duì)楊樹花的解熱、抗炎、分離純化等研究相對(duì)集中,與此同時(shí),獸醫(yī)臨床上利用楊樹花治療家畜的各種細(xì)菌性痢疾以及腸炎也取得了新的進(jìn)展[4]。本文對(duì)楊樹花抗菌作用及作用機(jī)理進(jìn)行了介紹,以期對(duì)深入了解楊樹花的抗菌作用及進(jìn)一步的研究提供理論依據(jù)。
1 楊樹花抗菌作用
楊樹花中主要含有黃酮類化合物和酚苷類化合物,同時(shí)富含多種維生素、有機(jī)酸、生物堿等,具有抗腫瘤、解熱鎮(zhèn)痛、抗菌、增強(qiáng)免疫力等多種功效。
研究表明楊樹花具有廣譜的抗菌作用,楊樹花的抗菌作用分為直接抗菌、抑制細(xì)菌的增長以及協(xié)同抗生素抗菌三種。有報(bào)道稱毛白楊葉對(duì)畜禽常見病原菌如大腸桿菌、綠膿桿菌、雞白痢沙門氏菌、豬丹毒桿菌、金黃色葡萄球菌、巴氏桿菌、鼠沙門氏菌、變形桿菌等均有一定的抑制作用[5],但不同的提取方式對(duì)細(xì)菌的抑制作用不同[6]。據(jù)李宏勝等[7]報(bào)道,楊樹花對(duì)常引起奶牛乳房炎的鏈球菌和克雷伯氏菌高度敏感,且同氟哌酸的比較中發(fā)現(xiàn),氟哌酸對(duì)兩種菌為中度敏感,楊樹花的抑菌效果優(yōu)于氟哌酸。2014年有報(bào)道,楊樹花與抗生素聯(lián)用,對(duì)雞源大腸桿菌具有較強(qiáng)的體外抑菌活性。楊樹花與頭孢噻呋、氟苯尼考聯(lián)用表現(xiàn)出協(xié)同作用,MIC值可降低4倍[8]。在日糧中添加中藥復(fù)方楊樹花預(yù)混劑對(duì)雞腸道菌群的影響較大,試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)復(fù)方楊樹花素可使空腸中大腸桿菌和沙門氏菌的數(shù)量分別降低13.04%和10.22%,同時(shí)還使乳酸桿菌的數(shù)量增加8.4%,增加腸道內(nèi)益生菌,增強(qiáng)機(jī)體消化功能[9]。這與李金良等[10]關(guān)于楊樹花提取物對(duì)靈長類腸道大腸桿菌和沙門菌有明顯的抑制作用的報(bào)道相一致。楊樹花除與抗生素聯(lián)合使用外,還可以與黃芩聯(lián)合使用,在體內(nèi)和體外均有良好的抗細(xì)菌感染的效果[11]。說明楊樹花可作為單獨(dú)抑菌藥使用外,還可以同抗生素及其他中藥聯(lián)用。
楊樹花早期作為治療畜禽痢疾性疾病的藥物,具有見效快、副作用小等優(yōu)點(diǎn)??捎行б种埔鹆〖驳男笄菽c道大腸桿菌,早在1996年,于船等[12]研究表明,利用楊樹花治療仔豬白痢治愈率達(dá)到86.7%。說明楊樹花可以非常有效地抑制豬體內(nèi)大腸桿菌的生長。董發(fā)明等[13]在研究兔源大腸桿菌的體外抑菌試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),楊樹花及其復(fù)方制劑對(duì)體外兔源大腸桿菌具有很好的抑制效果,能夠有效抑制大腸桿菌的生長繁殖。同時(shí)在動(dòng)物試驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)楊樹花對(duì)兔腹瀉同樣具有良好的效果。同樣在楊樹花治療大腸桿菌引起的羔羊痢疾中發(fā)現(xiàn),其能有效治療6周齡內(nèi)的羔羊痢疾,有效抑制羔羊體內(nèi)大腸桿菌的生長[14]。
2 楊樹花的抗菌機(jī)制
中藥在抗菌作用方面的機(jī)理不同于西藥,作用機(jī)理較為復(fù)雜,目前的研究重點(diǎn)已從中藥提取轉(zhuǎn)向中藥有效成分研究。中藥的有效成分是中藥在臨床應(yīng)用的基礎(chǔ),從目前研究結(jié)果來看楊樹花中主要活性成分為黃酮類化合物和酚苷類化合物[15]。在1976年被證實(shí)楊樹花中黃酮類化合物為主要抑菌成分。
2.1 影響細(xì)菌的能量合成
三羧酸循環(huán)是生物體內(nèi)普遍存在的糖代謝途徑,而抑制糖代謝途徑是楊樹花的抗菌機(jī)制之一。研究表明黃酮類化合物對(duì)金黃色葡萄球菌的MDH活性有抑制作用,證明黃酮類化合物主要是抑制細(xì)菌糖代謝途徑中的三羧酸循環(huán)途徑而起作用??赡苁且?yàn)辄S酮類化合物有效組分與MDH相結(jié)合,導(dǎo)致酶分子結(jié)構(gòu)變化從而使酶的活性降低,進(jìn)一步導(dǎo)致三磷酸腺苷和煙酰胺輔酶合成受阻,抑制呼吸代謝系統(tǒng),從而使細(xì)菌死亡[16]。從楊樹花中分離的黃酮類化合物能顯著抑制胸苷、尿苷、葡萄糖進(jìn)入耐甲氧西林金黃色葡萄球菌,阻礙細(xì)菌對(duì)能量物質(zhì)的攝取,抑制其生長[17]。
2.2 破壞細(xì)胞的完整性
黃酮類化合物可通過抑制D-丙氨-D-丙氨酸連接酶的活性來抑制細(xì)胞壁的合成。黃酮類化合物還可以通過抑制還原酶G來抑制細(xì)胞壁的合成,達(dá)到抑菌作用。王艷萍等[1]從楊樹花中提取黃酮類化合物作用于鏈球菌,發(fā)現(xiàn)可以抑制其被膜的形成,且呈劑量依賴性。Wang等[18]采用高速逆流色譜結(jié)合常規(guī)柱色譜法研究了楊樹花的化學(xué)成分,分離到以黃酮類化合物為主的9種單體成分,對(duì)單體進(jìn)行結(jié)構(gòu)鑒定,確定了8種黃酮類化合物的結(jié)構(gòu),包括喬松酮、木犀草素、芹菜素、γ-谷甾醇、芹菜素-7-O-D-葡萄糖、槲皮素、6,8-雙異戊烯基圣草素和異補(bǔ)骨脂色烯素。其中Dzoyem等[19]在2013年研究6,8-雙異戊烯基圣草素和異補(bǔ)骨脂色烯素兩種黃酮類化合物抗菌機(jī)制,結(jié)果表明,黃酮類化合物對(duì)金黃色葡萄球菌表現(xiàn)出抗菌活性,其MIC范圍為0.5~128.0 μg/mL。與兩種化合物接觸的金黃色葡萄球菌,其DNA、RNA和蛋白質(zhì)的合成都受到了抑制??赡苁腔衔锲茐募?xì)菌細(xì)胞膜從而干擾呼吸鏈的代謝,而各種代謝產(chǎn)物的主動(dòng)吸收和大分子的生物合成都需要膜電位。由此推測,楊樹花的抗菌作用可能是非特異性的。
2.3 調(diào)節(jié)機(jī)體免疫機(jī)能
楊樹花通過調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能,促進(jìn)細(xì)胞免疫和體液免疫進(jìn)而達(dá)到抗病原微生物的作用,李麗等[20]研究表明楊樹花提取物對(duì)小鼠免疫功能具有調(diào)節(jié)作用,每天給小鼠分別經(jīng)口灌服0.1、0.2、0.4 mg/kg的楊樹花提取物和滅菌水30 d后,測定其免疫器官指數(shù)、脾淋巴細(xì)胞增殖能力、抗體生成細(xì)胞水平、腹腔巨噬細(xì)胞吞噬功能、自然殺傷細(xì)胞(NK細(xì)胞)活性和IL-2均有顯著提高,從而在體內(nèi)達(dá)到抗菌作用。
有研究表明楊樹花可通過抗氧化、清除自由基作用使活性氧和自由基維持正常水平,免除動(dòng)物機(jī)體的損壞,從而起到抗病原微生物作用[21]。李福偉[22]利用化學(xué)發(fā)光法、比色法研究了毛白楊雄花序提取物對(duì)·O2,·OH,H2O2,DPPH·活性氧自由基的清除作用,結(jié)果表明毛白楊雄花序提取物對(duì)·O2,·OH,H2O2,DPPH·自由基均有明顯的清除作用,其50%抑制濃度(IC50)分別為0.217、0.606、0.061、0.068 mg/mL。具有非常好的效果。
3 小結(jié)
目前研究表明楊樹花作為天然中藥具有良好的抗菌作用,對(duì)抗生素耐藥的細(xì)菌仍然表現(xiàn)較好的抗菌活性,且具有不易產(chǎn)生耐藥性的優(yōu)點(diǎn)。目前,國內(nèi)外的研究集中在楊樹花有效成分的提取上,對(duì)于楊樹花的抗菌機(jī)制研究還處于初步階段,大量研究性試驗(yàn)主要集中于體外試驗(yàn),對(duì)于深層次的體內(nèi)試驗(yàn)研究甚少,許多機(jī)制還未能闡明。相信隨著研究的深入,將逐步揭示楊樹花作為抗菌藥物的作用機(jī)理,也為研發(fā)新型抗菌中藥提供重要的理論依據(jù)。
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